In un progetto di un doppio matrimonio avrebbe dovuto sposare Luigi, Delfino di Francia, e suo fratello, l'Infante Filippo, avrebbe dovuto sposare la sorella del Delfino Luisa Elisabetta di Francia. La madre acconsentì all'unione di quest'ultimo, ma insistette che Maria Antonia raggiungesse un'età più matura. La mano dell'Infanta fu anche richiesta dal principe elettore di Sassonia. Il matrimonio tra l'Infante Filippo e Luisa Elisabetta ebbe luogo nel 1739 e, infine, la sorella maggiore l'Infanta Maria Teresa Raffaella sposò il Delfino nel 1745. Tuttavia, dopo la morte di Maria Teresa Raffaella nel 1746[3], Ferdinando VI cercò di legare Maria Antonia Ferdinanda al Delfino, ma l'idea fu snobbata da Luigi XV come "incesto". Il Delfino scelse invece Maria Giuseppina di Sassonia.
Come regalo di nozze, gli appartamenti della duchessa nel Palazzo Reale di Torino vennero ristrutturati dall'architetto Benedetto Alfieri. Maria Antonia Ferdinanda portò una dote di 3.500.000 lire piemontesi e possedimenti spagnoli a Milano. Ad Andrea Salvatore Aglio di Arzo commissionò il dipinto della Vergine del Bovilli.
La coppia si circondò di pensatori moderni e politici vari. Maria Antonia portò, dalla corte spagnola, una rigida etichetta alla corte dei Savoia. Era molto religiosa e aveva una personalità schiva.
Jean-Fred Tourtchine (Red.): Le Royaume d'Espagne. Bd. 3. Cercle d'Etudes des Dynasties Royales Européenes, Paris 1996, ISSN 0993-3964 (WC ·ACNP), S. 138. (= Les Manuscrits du Cedre, Nr. 17)